乙醇调控啤酒组分对泡沫稳定性和界面特性的影响

《Food Chemistry》：Ethanol modulates the influence of beer constituents on foam stability and interfacial properties

　　

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  乙醇含量缺失并非无醇啤酒泡沫稳定性低的原因。
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  乙醇通过排液、聚缩和合并降低泡沫稳定性。
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  乙醇降低了气泡界面的粘弹性。
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  乙醇阻碍异α酸吸附，削弱了其正泡沫效应。
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  透析啤酒（3.5 kDa截留）表现出更优的泡沫稳定性。

引言

泡沫头是衡量啤酒质量的关键指标（Bamforth, 2000），然而无醇啤酒（NABs，乙醇含量<0.5 %v/v）相比含醇啤酒泡沫稳定性较低且质地较粗糙（Bossaerts等, 2026）。改善这些泡沫特性将提升无醇啤酒的感官品质，而无醇啤酒是总啤酒产量中增长的一个细分领域（Statista, 2025）。无醇啤酒泡沫稳定性的降低已与其较低的乙醇含量和甘油含量相关，同时也与其表面张力高于含醇啤酒有关（Bossaerts等, 2026）。然而，鉴于啤酒中化学成分含量之间的高度多重共线性，这些相关性中的因果关系需要进一步调查。

乙醇对啤酒泡沫稳定性的影响已被广泛报道，但结论仍不一致，泡沫测试中报告了正效应（Bamforth, 1985; Viejo等, 2020; Lewis & Lewis, 2003）、负效应（Chatzigiannakis等, 2025; Cocuzza等, 2022; Siebert, 2014）或浓度依赖效应，其中低乙醇水平（<2 %v/v>>

从理论上讲，乙醇可通过多种机制影响泡沫稳定性。通过增加主体粘度，乙醇预期可减少泡沫排液（Hughes & Baxter, 2001）。此外，乙醇降低了溶液的表面张力（Dussaud等, 1994）。除了对主体溶液的这些物理改变之外，乙醇还影响气体-液体界面的蛋白质行为。它可能通过改变溶剂极性、增加粘度或诱导蛋白质聚集来降低蛋白质向气液界面的扩散速率（Rodríguez Ni?o & Rodríguez Patino, 2002; Wouters, Rombouts, Fierens等, 2017），尽管Dussaud等（1994）观察到在乙醇存在下牛血清白蛋白的扩散增加。此外，乙醇可通过改变蛋白质的构象来修饰蛋白质在界面上的吸附，其效果因蛋白质类型而异（Dussaud等, 1994; Dussaud & Vignes-Adler, 1994b; Puff等, 1998; Rodríguez Ni?o等, 1997; Rodríguez Ni?o & Rodríguez Patino, 2002; Wouters, Rombouts, Fierens等, 2017）。乙醇通过减少蛋白质吸附和破坏蛋白质-蛋白质相互作用，在各种蛋白质溶液中降低了界面膜的粘弹性（Dussaud & Vignes-Adler, 1994a; Rodríguez Ni?o等, 1997; Wilde等, 2004; Wouters, Rombouts, Schoebrechts等, 2017）。

除了蛋白质和乙醇之外，啤酒中的几种其他成分也会影响其起泡性能。啤酒花衍生的异α酸可与蛋白质相互作用，从而增强粘弹性蛋白质界面层（Asano & Hashimoto, 1980; Simpson & Hughes, 1994）。阿拉伯木聚糖（AX）和糊精等碳水化合物可增加主体粘度，从而减少排液。此外，AX可能与蛋白质相互作用并影响界面特性（Janssen等, 2020; Monterde等, 2025; Sarker等, 1998），尽管这种相互作用尚未在啤酒基质中得到研究。鉴于乙醇影响溶剂以及组成分子的特性，它很有可能也改变了这些其他啤酒成分的与泡沫相关的效应。

尽管研究广泛，乙醇在啤酒泡沫稳定性中的作用仍然矛盾且理解不足。因此，本研究旨在阐明乙醇如何影响啤酒泡沫稳定性，从而研究乙醇如何调节异α酸、AX以及啤酒高分子量部分（主要由AX、糊精和蛋白质组成）的与泡沫相关的效应。为实现此目的，酿造了一款非啤酒花模型啤酒，并将其冷冻干燥以去除乙醇。在重新溶解冷冻干燥啤酒时，以各种组合加入乙醇、AX和异α酸。还对该啤酒的一部分进行了透析，以研究乙醇与啤酒高分子量成分之间的相互作用。使用两种互补的起泡测试对所得样品的泡沫特性进行了表征，同时分析了其气/水界面特性以及乙醇对啤酒化合物在主体液体与泡沫之间分配的影响。

章节摘要

材料

麦芽大麦（Planet，2019年作物）由Boortmalt（比利时Herent）提供。SafAle? US-05酵母购自Lesaffre（法国Marcq-en-Baroeul）。酶制剂Attenuzyme? Pro和Laminex? MaxFlow 4G分别购自Novonesis（美国北卡罗来纳州Franklinton）和International Flavors & Fragrances Inc.（IFF，美国纽约州New York）。单宁（Tannoblanc）、异构化啤酒花提取物和乳酸从Brouwland（比利时Beverlo）采购。异构化啤酒花提取物的特性如下

冷冻干燥啤酒及透析冷冻干燥啤酒的组成

酿造了一款乙醇含量为6.9 ± 0.3 %v/v的非啤酒花基底啤酒。随后，对啤酒进行冷冻干燥以去除乙醇并延长其保质期。将此冷冻干燥啤酒的一部分进行了透析（3.5 kDa截留），以研究分离高分子量部分对啤酒泡沫稳定性和界面特性的影响。透析产率为19%（w/w，以干基计），表明起始材料损失了81%。（透析的）冷冻干燥啤酒的组成

结论

本研究表明，无醇啤酒中可忽略不计的乙醇含量可能并非其啤酒泡沫稳定性较低的原因。乙醇通常会降低气-水界面的粘弹性，并增加实验室模型啤酒体系中泡沫的合并和/或聚缩，尽管样品之间存在差异。此外，乙醇尽管具有增加粘度的效应，却出人意料地增加了泡沫排液。值得注意的是，更高的

CRediT作者贡献声明

Liezl Bossaerts：撰写 – 初稿、可视化、方法学、调查、形式分析、数据管理、概念化。Lies Debucquoy：撰写 – 审阅与编辑、调查、形式分析、概念化。Niels A. Langenaeken：撰写 – 审阅与编辑、监督、方法学、资金获取、概念化。Arno G.B. Wouters：撰写 – 审阅与编辑、监督、方法学、概念化。Christophe M. Courtin：撰写 – 审阅与编辑，

未引用参考文献

Evans and Sheehan, 2002

Ono, Hashimoto, Kakudo, Nagami and Kumada, 1983

Smythe, O'Mahony and Bamforth, 2002

利益冲突声明

作者声明以下可能与潜在利益冲突有关的财务利益/个人关系：Niels A. Langenaeken报告获得了佛兰德斯研究基金会（资助编号12A8723N）的财务支持。若有其他作者，他们声明没有已知的可能影响本文所述工作的财务利益冲突或个人关系。

致谢

感谢比利时鲁汶大学酶、发酵与酿造技术实验室（EFBT）提供设备以及异α酸测定和NIBEM泡沫测试的指导。感谢Scott Britton和Duvel Moortgat提供动态泡沫分析仪和支持。Niels A. Langenaeken感谢佛兰德斯研究基金会（FWO-Vlaanderen，比利时布鲁塞尔）为其博士后研究助理职位提供的资助（资助编号12A8723N）。

生成式AI和AI辅助技术在手稿准备过程中的声明

在准备本工作期间，作者使用Gemini 3以提高自撰文本的语法和清晰度。使用该工具/服务后，作者审阅并编辑了内容，对已发表文章的内容承担全部责任。

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